개기일식 이란? 원리 및 주기, 지구에 미치는 영향은?

■ 개기일식 이란?

‘개기일식’이란? 달이 태양을 완전히 가리는 현상을 말합니다. 눈으로 보이는 모습은 태양의 가장자리만 보이게 되는데요. 이를 ‘고리모양’이라 부릅니다. 이 때 태양의 코로나와 홍염 등! 평소 볼 수 없는 현상들을 보게 되는데요. 그 시간은 약 1초 미만에서 최대 8분 정도입니다. 즉 길지 않는 시간이기에 사람들은 주목해서 관경을 보고자 합니다.

■ 개기일식 원리

그렇다면 개기일식의 원리에 대해 살펴보겠습니다. 개기일식은 지구가 태양을 공전하고 달이 지구를 공전하기 때문에 발생합니다. 태양의 지름은 달의 지름보다 약 400배 크지만 태양과 지구 사이의 거리가 달과 지구 사이의 거리보다 약 400배 더 멀어 태양을 완전히 가릴 수 있게 됩니다. 일식이 진행되는 동안 달의 그림자 크기가 극대점까지 커졌다 점점 작아지는 모습을 보이는데요. 이는 우리가 흔히 알고 있는 거리에 대한 원근감이라 할 수 있습니다. 두 물체가 있으며 하나는 크고 하나는 작다는 전제하에 작은 물체가 앞에 있고 큰 물체가 뒤에 있으면 작은 물체가 큰 물체만큼 커보이는 효과라 할 수 있습니다. 때문에 개기일식이 일어날 때 그 순서를 정리하면 지구-달-태양이 됩니다.

■ 개기일식 발생주기

개기일식은 두 가지 주기로 나타납니다. 이는 약 18개월이 포인트인데요. 전 세계적으로 개기일식은 약 18개월을 주기로 한 번씩 발생을 합니다. 이는 달의 공전주기와 관련이 있습니다. 그리고 ‘사로스 주기’가 있는데요. 사로스주기는 약 18년 11일 입니다. 이런 주기는 달의 공전주기와 지구의 공전주기가 맞물려 있기 때문에 정해집니다. 여기에 빠질 수 없는 것이 지역에 대한 차이인데요. 만약 개기일식을 관측하기 어려운 지역에서 개기일식을 기달린다면 약 370년이 걸릴지도 모릅니다.

■ 일식의 유형

일식의 유형을 살펴보겠습니다. 서두에도 설명했듯 개기일식은 달이 태양을 완전히 가리는 현상을 말합니다. 그리고 일부만 가리는 경우도 있습니다. 이를 ‘부분일식’이라 부르는데요. 여기에 ‘금환일식’이란 현상도 있습니다. 이는 달이 태양을 완전히 가리지 못해 태양 주변에 반지모양의 고리를 만드는 경우를 말합니다. 그 과정을 정리한 전문용어가 있습니다. 이를 정리해보면 아래와 같습니다.

■ 개기일식 순서

제 1 접촉 (초휴) : 태양이 달의 그림자에 들어가려는 순간
제 2 접촉 (식기) : 태양이 초휴를 지나 달의 그림자에 완전히 가려지는 순간. 그렇기에 제 2접촉과 3접촉에 있어 부분일식 없음.
제 3 접촉 (생광) : 태양이 식심을 지나 달의 그림자에서 벗어나려는 순간
제 4 접촉 (복원) 태양이 달의 그림자에서 완전히 빠져나온 순간

■ 개기일식 관측이 필요한 이유

그렇다면 전문가의 입장에서 개기일식은 왜 중요하며, 관측해야 하는 이유는 무엇일까요? 개기일식 관측을 통해 태양의 코로나와 홍염 등! 평소 관찰하기 어려운 현상을 연구할 수 있습니다. 과학자들은 개기일식이 일어날 때 태양대기의 구조와 성질, 태양활동 등을 연구하게 되는데요. 이를 통해 태양계 및 우주과학 발전에 기여하고 있습니다. 과학자들의 경험담을 알게 되면 개기일식 관측의 열의를 볼 수 있는데요. 실제 1973년 6월, 과학자들은 개기일식을 관측하기 위해 콩코드 여객기 1대를 통째로 전세냈다고 하는데요. 이를 통해 무려 74분 동안 일식을 관측했다고 합니다.

■ 개기일식이 지구에 미치는 영향

개기일식이 지구에 미치는 영향이 있습니다. 이를 알면 지구와 우주환경의 이해를 높이는데 도움을 받을 수 있는데요. 그 내용은 아래와 같습니다.

◐ 자기장 교란

태양풍은 지구와 같이 N극과 S극이 있습니다. 개기일식이 일어나는 동안에 태양풍이 지구 자기장에 영향을 미쳐 자기장이 교란될 수 있습니다. 신기한 것은 이런 현상 때문에 전자기파 통신이나 위성 운용에 장애가 발생할 수도 있다는 점입니다.

◐ 상대성 이론 검증

과학자들은 개기일식 때 수성의 빛이 태양중력에 때문에 미세히 휘어지는 것을 관찰하였습니다. 이는 아인슈타인의 ‘상대성 이론’을 검증하는데 기여한 바 있습니다. 정확히는 일반 상대성이론을 통한 중력 렌즈효과를 증명한 것이라 할 수 있습니다.

◐ 동물행동 변화

개기일식이 일어날 때 흥미로운 부분은 동물들의 행동변화 입니다. 만약 집에 애완동물이 있다면 개기일식 동안 평소 못 봤던 모습을 볼 수도 있습니다. 한 예로 기린들은 아무 이유없이 도망을 간다고 하며, 거북이들은 짝짓기를 하기도 합니다.

■ 역사상의 일식

역사상 사람들이 생각하는 일식은 무엇일까요? 오랜 세월 여러나라와 문명에서는 태양을 매우 신성시 하였습니다. 그 이야기인 즉 짧은 순간 태양이 사라지는 현상이 결코 미덥지 않았을 텐데요. 그래서 많은 문화권에서 일식은 검은 존재가 태양을 물어뜯는 일이라 표현했습니다. 이는 그리스 신화에서도 찾아볼 수 있는데요. 또한 동양에서는 일식을 용이 태양을 삼킨다라고 표현했습니다. 그에 대한 대안으로 사람들은 구식례란 의식을 치루기도 했습니다. 한국에서는 어땠을까요? 한국에서도 이런 전례를 찾아볼 수 있는데요. 바로 ‘연오랑과 세오녀’, ‘까막나라 불개’ 등의 설화가 그렇습니다. 지금까지 개기일식에 대해 알아보았습니다. 몇 천 년 전 예언들 중 개기일식에 대한 날짜 예견을 볼 수 있는데요. 이는 고대 그리스 철학자 탈레스의 예언에서도 볼 수 있습니다. 심지어 일식이 발생할 것을 예언하여 전쟁도 막았다고 하는데요. 개기일식이라는 것이 천문학적 관점을 벗어나 신비로움을 갖고 있다는 점에 사람들의 관심은 끊임없을 듯 합니다.